科目コード 1222106
科目名
(英語名)
コンピュータ制御実習
(Training of Computer Control)
対象学科 メカトロニクス科
開講時期 2年 前期 後半
担当教員 小野寺弘貴、中谷和弘
単位数 2単位
開講形態 講義, 演習
授業概要 【目的】
運動などの科学技術計算を行うために必要なプログラミングを学び、プログラムによる計算結果を利用してモータなどの制御をマイコンで行う。プログラミング言語はPythonを用いる。仮想化環境のVMware Workstationを使用して、Ubuntu Linuxの操作方法を学び、自己位置推定同時地図作成(SLAM)、画像処理をROSを用いて実行する。また、ネットワークで遠隔操作を行うことを体験する。
【到達目標】
  1. マイコンでモータ制御ができる。
  2. マイコンとパソコンのシリアル通信ができる。
  3. PLCとパソコンのシリアル通信ができる。
  4. PLCの遠隔操作ができる。
  5. Ubuntu Linux、ROSの基本操作ができる。
【科目の位置付け】
機械システムの基礎を学ぶものであり、育成する人材像と教育の重点事項①②、メカトロニクス科教育目標④に対応する科目である。
授業計画 【授業の方法】
スライドを用いた講義と演習を行う。
【日程】
  • 第1回 シリアル通信
  • 第2回 モータ制御
  • 第3回 ソケット通信
  • 第4回 遠隔操作
  • 第5回 物体の位置
  • 第6回 物体の速度
  • 第7回 物体検知:射影変換
  • 第8回 物体検知:背景差分
  • 第9回 シミュレータを利用した制御プログラムの作成
  • 第10回 信号処理:デジタルフィルタ
  • 第11回 信号処理:FFT
  • 第12回 信号処理:異常信号の検出
  • 第13回 画像処理:Ubuntu Linuxの基本操作、画像処理環境の設定
  • 第14回 画像処理:プログラムの基本操作、カメラを用いた深層学習プログラムの実行
  • 第15回 自己位置推定:自動搬送ロボット、自己位置推定の概要
  • 第16回 自己位置推定:ROSシミュレータによる自己位置推定同時地図作成(SLAM)の実行
成績の評価 【基準】
マイコン、コンピュータの環境を構築してプログラミングを行い、モータやシミュレータなどの動作を、プログラムによって作成、実行することが出来ている。
【方法】
レポート提出(100%)
教科書・参考図書 参考図書:ROS2とPythonで学ぶAIロボット入門、出村公成、講談社
その他 【履修にあたり】
特になし
【この授業・実習に必要な機材】
特になし